Как будут влиять на состояние равновесия изменение температуры, изменение давления и изменение концентрации H2O в системах
Описание:
1. Изменение температуры: Внесение изменений в температуру может существенно влиять на состояние равновесия. В обоих предложенных реакциях, обратимые реакции, изменение температуры вызывает сдвиг равновесия в сторону образования продукта с поглощением или выделением тепла. Теплореакции, или реакции с выделением тепла, будут сдвигаться в направлении образования продуктов при понижении температуры, а эндотермические реакции, то есть реакции, требующие поглощения тепла, будут смещаться в направлении реагентов при повышении температуры.
2. Изменение давления: Изменение давления на равновесную систему оказывает влияние только в тех реакциях, в которых участвуют газообразные вещества. Если увеличивается давление, равновесие будет сдвигаться в сторону уменьшения числа молекул газа, чтобы снизить общую мольную долю газа. Если давление уменьшается, равновесие будет смещаться в сторону увеличения числа молекул газа.
3. Изменение концентрации H2O: Поскольку H2O входит в состав обеих реакций, изменение его концентрации оказывает значительное влияние на состояние равновесия. Повышение концентрации H2O приведет к уменьшению концентрации других реакционных компонентов и смещению равновесия в сторону образования продуктов, а снижение концентрации H2O приведет к повышению концентрации других компонентов и смещению равновесия в сторону реагентов.
Пример использования: Возьмем вторую реакцию: Fe2O3(s) + 3H2(g) = 2Fe(s) + 3H2O(g) – 89,6 кДж. При повышении температуры равновесие будет смещаться влево, в сторону реагентов, из-за выделения тепла. При повышении давления равновесие также будет смещаться влево, так как находящиеся слева от знака равновесия газообразные вещества, что снизит общую мольную долю газа. Если увеличить концентрацию H2O, равновесие сместится вправо, в сторону продуктов, чтобы снизить концентрацию H2O.
Совет: Для лучшего понимания эффектов изменения температуры, давления и концентрации на состояние равновесия, рекомендуется изучить принцип Ле Шателье и совокупность его правил.
Упражнение: Как изменится состояние равновесия при повышении давления в реакции:
4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) — Q